风力发电机组并网控制与功率协调技术

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风力发电机组并网控制研究

风力发电机组并网控制研究

风力发电机组并网控制研究随着能源危机的不断加剧,新能源的研究和应用也越来越受到人们的重视。

而风力发电作为新兴的清洁能源之一,在全球范围内得到广泛的应用和发展。

并网控制是风力发电机组运行的重要环节,也是保障电网稳定安全运行的关键技术之一。

本文将从风力发电机组的基本原理、并网控制的必要性以及现有的研究成果等方面展开讨论。

一、风力发电机组的基本原理风力发电机组是将风能转化为电能的设备。

其基本原理是通过风轮带动发电机,将机械能转化为电能。

风轮是风力发电机的核心部件,通常由叶片、轴承、转子和塔筒等组成。

叶片是最关键的部件之一,其设计和制造对风力发电机组的性能有着决定性影响。

同时,还需要在风力发电机组上安装控制系统,以确保机组安全、高效地运行。

二、并网控制的必要性在风力发电机组发电的过程中,电能需要被传输到电网上。

这就需要将风力发电机组与电网进行连接,并实现对电能的输出控制。

并网控制的主要目的是保证风力发电机组稳定运行,并且将其产生的电能稳定地注入到电网中,确保电网的稳定运行。

此外,为了保证电网的电压、频率等相关参数不受影响,还需要对风力发电机组进行电能调节和功率控制。

三、现有研究成果对于风力发电机组并网控制技术的研究,已经取得了不少成果。

目前,主要有以下几个方面的研究:1. 并网控制策略为了保证风力发电机组和电网的稳定运行,需要制定一套科学的并网控制策略。

当前,主要采用的策略包括主动、被动和协同控制等多种方式。

具体的控制策略应该根据风力发电机组的结构特点、电力系统的要求和自身应用场景等因素进行选定。

2. 风力发电机组建模与仿真为了研究并网控制的效果,需要对风力发电机组进行建模和仿真运行。

通过建立风力发电机组的数学模型、模拟其在不同负荷条件下的运行状况,可以帮助我们更好的掌握其运行规律并预测其性能表现。

3. 电网对风力发电机组的响应在风力发电机组发电过程中,由于电网的运行状况会直接影响到其输出的电能,因此需要对电网对风力发电机组的响应进行研究。

风力发电并网技术及电能质量控制措施

风力发电并网技术及电能质量控制措施

风力发电并网技术及电能质量控制措施摘要:现阶段,我国各项经济呈现出迅猛发展的形式,人们对日常生活的要求越来越高。

电能已经成为人们必不可少的能源,我国对新能源的关注度越来越高,尤其是“可持续发展战略”提出以来,人们对如何提高风能、水能等新能源的利用率展开了研究。

关键词:风力发电;并网技术;电能质量;控制措施1风力发电并网技术我们所述的风力发电并网技术指的是发电机输出的电压在幅值,频率乃至向位上和电网系统的电压是一致的。

风力发电并网是完成风力发电到电能供应的必要过程,是实现电能输出的必要环节。

并网技术的关键是确保风力发电机组输出,电力能源的电压和被接入电网的电压在扶智相位频率等方面保持一致,能够保证风力发电并网实施后,整体电能供应的稳定性而目前的风力发电并网技术主要有两种,一种是同步风力发电并网技术,另一种是异步风力发电并网技术。

同步风力发电并网技术主要是将风力发电机和同步发电机相结合,在进行同步发电机的运行中能够有效的输出有功功率,并且能保证为发电提供必要的无功功率,促进周波稳定性提升,可以有效的提高电能稳定性。

同步风电发力机具有工作效率高,体积小,结构紧凑,成本的可靠性高,维护量小等优点。

该发电机的转速平稳负载特性强,周波稳定,发电机组发电电能质量高,这导致同步风力发电机在风力发电中的应用十分广泛。

同步风力发电并网技术在整个风力发电技术的应用中占很大的比重。

在同步风力发电并网技术的应用中,风速波动明显会造成转子转距出现较大的波动,容易影响发电机组并网调速的准确性。

为了解决这个问题,可以采用在电网和发电机组之间安装变频器的方法避免电力系统无功震荡和步失,有效的提高并网质量。

异步风力发电并网技术跟同步风力发电并网技术相比,其主要是借助转差率实现对发电机的运行复合的调整目标,在具体的调速精度方面要求并不高。

这种技术能够减少相关同步,设备安装的繁琐,也可以省去整部操作环节,实现转速的适当调整。

但是这种技术也有缺点,他在具体的并网操作中可能会产生冲击电流,如果产生的冲击电流过大,就会导致电网电压水平降低,不利于电网的安全运行。

风力发电电气控制技术及应用

风力发电电气控制技术及应用

风力发电电气控制技术及应用风力发电是目前较为流行的清洁能源之一,其利用风能转换为电能,不仅环保,而且具有可再生的特点,受到了广泛的关注和应用。

在风力发电系统中,电气控制技术起着至关重要的作用,它涉及到风力发电机组的控制和监测,以及与电网的连接和并网控制等方面。

本文将重点介绍风力发电电气控制技术及其应用。

1. 风力发电机组控制风力发电机组的控制一般包括风轮定向、桨叶角度调节、发电机转速控制等。

风轮定向是通过对风轮或者整个风力发电机组进行控制,使其始终对准风向,这样可以最大化地利用风能。

桨叶角度调节则是通过调节桨叶的角度来控制叶片的迎风面积,从而调节风轮转动的速度和转矩。

而发电机转速控制则是通过控制发电机的转速,使其保持在合适的范围内,以保证稳定的发电输出。

2. 并网控制风力发电机组通常需要与电网进行连接,并实现并网运行。

在并网控制中,需要对发电系统进行限电、过电压、频率等方面的保护和控制,以确保发电系统的稳定运行,同时保护电网不受到风力发电机组的影响。

3. 监测与诊断风力发电电气控制技术还包括对风力发电机组的监测与诊断。

通过对各个关键参数的实时监测和分析,可以实现对风力发电机组的运行状态进行监测和诊断,以及对可能出现的故障进行提前预警和处理。

1. 风电场在大型风电场中,风力发电电气控制技术得到了广泛的应用。

通过对多个风力发电机组的集中控制,可以实现对整个风电场的运行控制和管理,提高风电场的整体发电效率。

2. 分布式风电系统在一些较小规模的风力发电系统中,风力发电电气控制技术同样发挥着重要的作用。

通过对风力发电机组的控制和监测,可以保证单机组风力发电系统的安全稳定运行。

三、发展趋势随着风力发电技术的不断发展和成熟,风力发电电气控制技术也在不断进步。

未来,人们将更加注重对风力发电机组的运行数据的分析和利用,通过人工智能、大数据等技术手段实现对风力发电系统的智能化控制和管理。

风力发电电气控制技术将更加注重对发电系统的可靠性和安全性的提高,以及对环境的友好性和经济性的综合考虑,推动风力发电技术的进一步发展和应用。

风电场功率控制系统调度功能技术要求

风电场功率控制系统调度功能技术要求

风电场功率控制系统调度功能技术要求1. 风电场功率控制系统的调度要快准稳呀!就像百米赛跑选手听到枪响后迅速起跑一样,必须快速响应各种变化。

比如,突然风速变了,它能马上调整功率输出,是不是超厉害?2. 它得能精准预测才行啊!这不就跟天气预报一样嘛,要尽可能准确地知道未来的情况。

要是预测错了,那可不得了!举个例子,预测风速错误,那功率调度不就乱套啦!3. 风电场功率控制系统调度还要超级智能哟!就好比一个聪明的管家,把一切都安排得井井有条。

当有多个设备同时运行时,它要能合理分配功率,多了不起呀!想想看,如果它不智能,那会多糟糕!4. 可靠性也是至关重要的呀!可不能关键时刻掉链子,这不跟我们的手机一样嘛,关键时刻可不能死机。

如果风电场功率控制系统不可靠,那风电场还怎么稳定运行呢,绝对不行啊!5. 它还要有很好的适应性呢!无论什么环境都能应对自如,就像一棵坚韧的小草,在哪都能茁壮成长。

比如遇到恶劣天气,它也能正常工作,这多牛啊!6. 风电场功率控制系统的交互性也要棒才行呀!能够和其他系统很好地配合,就像乐队里的不同乐器完美协作奏出美妙音乐一样。

如果交互性不好,那不就乱套啦!7. 它的稳定性得有保障啊!不能三天两头出问题,这就跟我们的房子一样,得稳稳当当的。

要是不稳定,那风电场的发电不就受影响啦,绝对不允许!8. 风电场功率控制系统的可扩展性也很重要哟!就像搭积木一样,可以根据需要不断增加新的功能。

不然以后要升级都没办法,那多可悲呀!9. 哎呀呀,总之呢,风电场功率控制系统的调度功能真的太重要啦!必须具备这些技术要求,才能让风电场高效、稳定地运行呀!我的观点结论:风电场功率控制系统的调度功能至关重要,以上技术要求都不可或缺,只有这样才能保障风电场的良好运作和发展。

大容量风力发电并网变流器并联控制研究

大容量风力发电并网变流器并联控制研究

大容量风力发电并网变流器并联控制研究随着可再生能源的快速发展,风力发电已成为一种重要的清洁能源。

然而,风力发电系统具有不稳定性和波动性,这给其并网运行带来了一定的挑战。

为了提高风力发电系统的可靠性和稳定性,大容量风力发电并网变流器并联控制研究成为了当前的研究热点之一。

大容量风力发电并网变流器并联控制研究的目标是通过对多台变流器的并联控制,实现风力发电系统的高效运行。

首先,通过并联控制,可以实现各个变流器之间的功率平衡,避免因某个变流器故障而导致整个系统停机。

其次,通过并联控制,可以实现变流器之间的电流均衡,提高系统的功率因数和电能质量。

此外,通过并联控制,还可以实现多台变流器之间的通信和协调,提高系统的整体性能。

大容量风力发电并网变流器并联控制研究面临着一些挑战。

首先,由于并联控制涉及到多台变流器之间的通信和协调,需要建立高效可靠的通信网络和控制策略。

其次,由于风力发电系统的不确定性和波动性,需要设计适应不同工况和变化的控制算法。

最后,大容量风力发电并网变流器的运行需要满足一系列的技术和安全规范,需要建立相应的标准和测试方法。

为了解决上述问题,研究人员提出了一些方法和技术。

例如,可以采用分布式控制策略,将整个系统划分为多个子系统,每个子系统由一台变流器和相应的控制器组成。

这样可以提高系统的可靠性和稳定性。

此外,还可以采用智能控制算法,通过学习和优化来提高系统的性能。

大容量风力发电并网变流器并联控制研究具有重要的理论和实际意义。

通过并联控制,可以提高风力发电系统的可靠性和稳定性,减少系统故障和停机时间,提高电能质量和经济效益。

未来,我们还需要进一步深入研究并联控制的理论和技术,以应对不断增长的风力发电装机容量和系统规模。

风电场并网运行控制策略及其优化

风电场并网运行控制策略及其优化

风电场并网运行控制策略及其优化随着全球对环保问题的关注日益加深,可再生能源的开发和利用成为了全球能源发展的重要方向。

其中,风能作为一种无污染、不排放温室气体的清洁能源逐渐受到各国政府和企业的青睐。

如今,全球范围内的风电装机容量正在不断增长,风电场的建设和运行控制面临着新的挑战。

因此,对风电场并网运行控制策略及其优化进行深入研究,对于提高风电发电效率和降低风电场的运行成本具有重要意义。

一、风电场并网运行控制策略概述风电场并网运行控制策略主要是指风力发电机组和电网之间的协调控制。

在国内外的风电场建设中,为了适应电网对稳定电压、频率和无功功率等方面的要求,采取了多种并网运行控制策略。

1、半随风启动策略半随风启动策略是指当机组转速达到一定值时,再投入电网并网运行。

这种策略可以降低并网电流的冲击,使风力发电机组较轻松地完成并网过程。

2、恒功率控制策略恒功率控制策略是指将输出功率控制在一个设定值,通过控制电网侧的电压来实现控制目标。

这种策略适用于小型风电场。

但是在大型风电场中,因为电网的容量限制,恒功率控制策略的适用范围有限。

3、最大功率跟踪策略最大功率跟踪策略是指通过控制叶片的角度和转速来实现输出功率最大化。

这种策略适用于风能资源稳定的情况下,但是在不稳定的风能资源条件下,其控制精度会受到较大的影响。

4、双馈风力发电机控制策略双馈风力发电机控制策略是指在风力发电机和电网之间加入一个功率电子装置,将转子电流变成可控制的电流去控制输出功率。

这种策略具有较好地控制性能和经济性。

以上是常见的并网运行控制策略,这些策略在不同的风电场中有不同的应用范围和效果。

为了提高并网运行的效果,需要进行策略的优化研究。

二、风电场并网运行控制策略优化风电场并网运行控制策略的优化主要包括以下方面:1、优化风机控制策略针对不同风能资源的变化,采取不同的控制策略来实现并网运行,通过根据实时表观功率和风速数据,对风机的控制策略进行实时调整,可以最大限度地发挥风力资源的利用效益。

《风力发电场有功功率调节与控制技术规定》(2015征求意见稿)

《风力发电场有功功率调节与控制技术规定》(2015征求意见稿)

ICS点击此处添加ICS号点击此处添加中国标准文献分类号中华人民共和国能源行业标准NB/T XXXXX—XXXX风力发电场有功功率调节与控制技术规定Technical Specifications for Active Power Regulation and Control of Wind Farm(征求意见稿)201X-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施国家能源局发布目次目次.................................................................................................................................................................... I I 前言 (III)风力发电场有功功率调节与控制技术规定 (1)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 (1)4 风电场有功功率调节与控制 (2)4.1 基本要求 (2)4.2 正常运行情况下有功功率变化 (3)4.3 紧急控制 (3)4.4 有功恢复 (3)4.5 风电场功率预测 (3)5 风电场有功功率控制系统 (4)5.1 基本要求 (4)5.2 控制策略 (4)5.3 控制模式 (5)5.4 功能要求 (5)5.5 通讯接口 (6)5.6 性能指标 (6)6 风电场有功功率控制能力测试 (7)6.1 测试条件 (7)6.2 测试项目 (7)6.3 测试方法 (8)6.4 测试结果评价 (9)附录A (10)A.1风电场AGC系统上送到电力调度机构的运行信息 (10)A.2风电场AGC系统下发给风电机组监控系统的设定值 (10)A.3风电场AGC系统下发给风电机组监控系统的设定值 (10)A.4风电场AGC系统发送给升压站监控系统的控制命令 (11)A.5风电场AGC系统从升压站监控系统接收数据 (11)前言本标准依据GB/T 1.1-2009《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写》编制。

浅谈风力发电并网技术及电能控制

浅谈风力发电并网技术及电能控制

电力科技 浅谈风力发电并网技术及电能控制蔡锐锋(广东能源集团湛江风力发电有限公司,广东 湛江 524043)摘要:随着社会经济的发展,对于能源资源的需求量获得快速增长。

电力资源是社会发展的物质基础,发电路径成为现代电力企业研究的重点内容。

风力资源作为洁净且可再生资源,发电时具有很强的灵活性,所以在进行监管的时候面临着很大的难度。

本文主要探究在当前能源资源供给量下降的背景下,如何提升风力发电并网技术的应用以及控制电能质量。

通过分析风力发电并网技术的基本含义,明确技术发展要点,归纳风力发电并网技术的发展趋势,概述控制发电质量的措施,实现风力发电并网技术的发展与电能控制水平提升。

关键词:风力发电;并网技术;电能控制;措施风能作为一种可再生能源资源,是十分清洁的,当前我国风力发电技术是所有新能源开发技术中最为成熟的一种,并且已经初具规模,成为现代电力资源开发与存储的重要保障。

电力电子技术的快速发展以及成本降低,使得改善风力发电性能时可以组合运用电网接入和电能控制。

风力发电并网技术是未来发展的主流趋势,强化对风力发电并网技术的研究能够为后期的风力发电发展奠定坚实的技术基础。

1 风力发电并网技术分析1.1 同步风力发电机组并网技术从同步风力发电机组并网技术的本质分析,是有机组合同步发电机与风力发电机而成的。

当同步发电机在运行的时候,不仅可以高效率的将有功功率输出,还可以为发电机组提供充足的无功功率,实现周波稳定性增强,从而为显著优化与提升电能质量奠定基础。

通过上述分析可以了解,我国在风力发电以及电力系统建设中,选择与应用同步发电机是常态。

但是如何将同步发电机与风力发电机相结合,是当前学术界和电力企业以及科研人员研究的重点。

在大多数情况下,风速所形成的波动是尤为显著的,风速波动能够导致转子转矩产生波动且幅度大,难以满足发电机组并网调速对于精准度所提出的要求。

若是没有充分考虑融合同步发电机与风力发电机之后的问题,当发生荷载增大问题的时候,将会造成电力系统出现无功振荡和失步现象。

风力发电并网系统的控制和优化策略分析

风力发电并网系统的控制和优化策略分析

风力发电并网系统的控制和优化策略分析摘要:风力发电是一种非常持续环保的新能源创造方式,在生产的过程中不需要使用到任何燃料,也不会对环境产生任何污染。

风力发电并网系统是风力发电管理的基础,本文主要对风力发电并网系统的控制和优化策略进行研究分析,并提出了一些优化策略。

关键词:风力发电;并网系统;控制优化引言:当前我国大力倡导绿色保护环保的理念,在这样的社会背景下,新能源的开发与充分应用更是成为社会关注的重点话题。

作为新能源的一类重要分支,如何有效开发并充分应用风力发电资源便也成为了一个重点关注问题。

并网系统是提高风力发电运行质量的有效措施,在构建或优化并网系统时,则需要基于风力发电的基本要求和运行原理来进行控制优化。

一、风力发电概述空旷的平原和海洋上往往有着丰富的风能,在进行风能开发时,环境中存在的强大气流会以特定的速率推动风轮的转动,在涡轮中增加风速,从而在力矩作用下,发电机中的导线在磁场的作用下产生感应电动势,外部闭合回路会在导线中生成电流,从而将风能转化为电力。

按照现在的风力发电技术,当风力达到每秒3公里时,就能产生电力。

风车是一种集风设备,一般有三个桨叶,其主要功能是将风力转化为转动的机械能,辅助以偏航装置、发电机组、塔架、限速安全装置及能量储存所等装置共同组成风力发电系统。

风盘后方的转向盘又称为尾舵,其作用是通过调节风车的风向来实现风向的变化,从而获得最大的风力。

限速器的功能是通过控制风车的速度,在给定的速度区间内保持相对的稳定性,从而确保风机的高速运转。

塔台是设备的载体和风车的支承装置。

由于天然的风速具有高度的非平稳特性,且具有较大的随机和间断特性,使得风力发电机组的发电效率非常不稳定,峰值和最低点相差很大,因此,风力发电机组的电力不能直接用在电负载上,必须用铅酸电池进行储能。

由于风力发电系统具有非平稳特性,加之其工作特性,导致其输出功率的不稳定,对电力系统的供电品质产生了不利的影响。

目前,风力发电机组一般采用“软并网”模式,但在起动过程中,依然存在着较大的脉冲电流。

风电变流器的多种并网控制方法比较

风电变流器的多种并网控制方法比较

风电变流器的多种并网控制方法比较引言:风电发电作为可再生能源的重要组成部分,越来越受到关注和推广。

而风电变流器作为风电发电系统中的核心设备之一,起到了将风力发电机产生的交流电能转换为可与电力系统交互的直流电能的重要作用。

在风电变流器的设计中,并网控制方法的选择是至关重要的,不同的并网控制方法会对风电的发电效率、稳定性以及对电力系统的影响产生不同的影响。

本文将对当前常用的风电变流器的多种并网控制方法进行比较,并对其优缺点进行探讨。

一、直接并网控制方法直接并网控制方法是风电变流器中最为简单的一种方式。

其通过将风电发电机输出的交流电能直接与电力系统相连,达到将风能转化为电能并注入电力系统的目的。

该方法主要包括电压控制和频率控制两种方式。

1.1 电压控制电压控制是直接并网控制方法中较为常见的方式。

其通过对风电发电机输出电压进行控制,使其与电力系统的电压保持一致,从而实现风电发电机与电力系统的高效并网。

电压控制的优点在于不需要对电流进行独立控制,因此结构简单,容易实现。

然而,由于电压的波动会对电网稳定性产生影响,因此在实际应用中需要合理设计控制策略,以保证电网的稳定性。

1.2 频率控制频率控制是直接并网控制方法中另一种常见的方式。

其通过对风电发电机输出的频率进行控制,使其与电力系统的频率保持一致,从而实现风电发电机与电力系统的并联。

频率控制的优点在于可以减小电力系统频率的波动,提高电网的稳定性。

然而,由于频率控制需要对电流进行独立控制,因此控制系统的复杂度较高。

二、间接并网控制方法除了直接并网控制方法外,还存在一种称为间接并网控制的方式。

该方法通过使用一个电容器将风电发电机输出直流电能转换为交流电能,再将其与电力系统并联。

间接并网控制方法主要包括无感双闭环控制和模型预测控制两种方式。

2.1 无感双闭环控制无感双闭环控制是间接并网控制方法中较为常用的一种方式。

其通过对风电发电机输出电流进行控制,同时检测电网侧的电流和电压,从而实现风电发电机与电力系统的并联。

永磁直驱风电机组的双PWM变换器协调控制策略

永磁直驱风电机组的双PWM变换器协调控制策略

永磁直驱风电机组的双PWM变换器协调控制策略1. 本文概述随着全球能源结构的转型和对可再生能源需求的不断增加,风能作为清洁、可再生的能源之一,在电力生产中扮演着越来越重要的角色。

永磁直驱风电机组(PMSG)因其结构简单、效率高、维护成本低等优点,已成为风力发电领域的研究热点。

在PMSG系统中,双PWM (脉宽调制)变换器的协调控制策略对于提高系统性能和效率具有至关重要的作用。

本文旨在研究和探讨永磁直驱风电机组中双PWM变换器的协调控制策略。

将详细分析PMSG的工作原理和双PWM变换器在其中的作用,以及现有控制策略的优缺点。

接着,本文将提出一种新型的双PWM变换器协调控制策略,该策略通过优化变换器的工作参数,实现更高效的能量转换和更平稳的输出电压。

本文还将通过仿真实验验证所提控制策略的有效性。

仿真结果将显示,相较于传统控制策略,所提策略在提高系统效率、减少功率损耗、增强系统稳定性等方面具有明显优势。

本文将对研究成果进行总结,并对未来研究方向提出展望,以期为进一步提高永磁直驱风电机组的性能和推动风力发电技术的发展提供参考和借鉴。

2. 永磁直驱风电机组系统概述永磁直驱风电机组(Permanent Magnet Synchronous Generator,简称PMSG)作为一种高效、可靠且维护成本较低的风电发电技术,在现代风力发电领域得到了广泛应用。

该系统的主要特点是发电机转子采用永磁体励磁,省去了传统的滑环和电刷结构,实现了直接驱动风轮旋转并同步发电,从而提高了系统的整体效率和可靠性。

永磁直驱风电机组通常包括以下几个关键部分:永磁同步发电机、变桨机构、齿轮箱(在直驱系统中通常省略)、以及用于实现最大功率跟踪和电网兼容性的双PWM变换器系统。

双PWM变换器分别负责直流侧电压调节与交流侧并网控制,通过适当的变换策略,不仅能够确保风电机组在宽风速范围内高效运行,还能够在各种电网条件下实现稳定并网、无功功率补偿及低电压穿越等功能。

双馈风力发电机并网控制

双馈风力发电机并网控制

双馈风力发电机并网控制摘要:风力是重要的清洁能源,风力所具备的可再生性以及无污染性使得其受到广泛关注和应用,风力发电也是目前我国重点要求的电力能源技术。

而并网控制是将风力发电机稳定地接入到电网系统中的技术。

本文主要研究双馈风力发电机并网控制的方法,以及在实际应用中的难点,以及并网控制过程中存在的其他影响控制,并相应地提出优化建议。

关键词:双馈风力发电机;并网控制;方法;难点一、双馈风力发电机概述当前风力发电机大体可以分为同步电机好异步电机两类,实际应用中可以细分为鼠笼异步发电机、双馈发电机、同步发电机以及永磁同步发电机。

双馈风力发电机是一种绕线式感应发电机,属于异步发电机。

由于双馈异步电动机的定子绕组直接同电网相连接,转子绕组通过变流器和电网连接,并由变频器实现对饶子绕组电源电压、相位以及频率和幅值的自动调控,因而在运行中,机组可以在不同的转速下维持恒频发电。

然而,虽然双馈发电机具备机械承受应力小、运行噪音小、变频器容量小以及启动效率高的特点,但双馈发电机的电气损耗较大,还需配备齿轮箱,造价较为昂贵。

不过相比同步风力发电机,双馈风力发电机能够更好的实现电能稳定输出,实用性较强。

二、双馈发电机的并网控制方法双馈发电机的并网控制方法和异步发电机相似,主要原理是通过滑差率来调节负荷,发电机的转速和输出功率近似成线性关系,所以只要保持发电机的转速和同步转速相接近就能实现并网。

目前,常用的并网方法主要有四种,直接并网控制法、准同期并网法、降压并网控制法以及电子元件软并网控制法。

2.1 直接并网控制法直接并网控制法是指将风力发电机的输出交流电直接并入到风力电网中,在电机转速和同步转速接近时,由测速系统给出并网信号,再通过自动空气开关实现并网,主要适用于风力发电机和电网相序相同的情况,即电网电容量足够大的同时,风力发电机的容量保持在百千瓦以下。

优点:直接并网控制方法能够保证风力速率变动情况下风力发电机也可以维持横频输出,同时能够单独地对有功功率和无功功率进行解耦控制,便于对风力电动机运行中负载消耗的无功功率进行补偿,稳定其他机组的无功负荷,确保风力发电系统电压的稳定。

风力发电机组的协同控制与运行优化

风力发电机组的协同控制与运行优化

风力发电机组的协同控制与运行优化随着清洁能源的重要性逐渐被认识和认可,风力发电作为一种环保、可再生的能源形式,被广泛应用于全球各地。

风力发电机组作为风力发电系统的核心组成部分,其协同控制与运行优化对于提高风力发电系统的效率、可靠性和经济性起着至关重要的作用。

风力发电机组的协同控制是指多台风力发电机组之间的信息交互和协作,通过协同控制,可以实现多台发电机组与电网的稳定连接,实现发电机组之间的负载均衡和故障转移。

而协同控制的关键是信息传输和协议设计。

多台发电机组之间需要实时共享运行状态、控制策略和风速预测等信息,以便实现协同控制。

此外,协同控制还需要设计合适的通信协议和数据传输方式,以确保信息的可靠传输和安全性。

在风力发电机组的协同控制中,运行优化是提高系统效率和经济性的重要手段之一。

运行优化的目标是在风速和负载变化的情况下,通过调整发电机组的控制参数和运行策略,实现最佳的发电效率和功率输出。

为实现运行优化,需要考虑以下几个方面的因素。

首先,风速预测是运行优化的基础。

根据风速的预测,可以合理安排发电机组的运行策略,避免过度产生或减小发电功率。

风速预测可以基于历史风速数据和气象预测模型等进行,然后将预测结果传输给发电机组进行运行优化。

其次,控制参数的优化也是实现运行优化的关键。

通过调整控制参数,例如桨叶角度、变桨速度等,可以实现更好的风能捕捉和功率输出。

优化方法可以基于遗传算法、粒子群优化等智能算法,以搜索最佳的控制参数组合。

此外,多机组之间的负载均衡和故障转移也是运行优化的重要内容。

通过合理分配负载和实时故障检测,可以减少单台发电机组的负荷和提高系统的可靠性。

负载均衡可以通过发电机组之间的信息交互和协作来实现,而故障转移则依赖于对故障状态的实时检测和决策。

在故障发生时,系统可以及时切换到备用发电机组,确保系统的连续运行。

最后,风力发电机组的运行优化还需要考虑降低风机的运行成本。

运行成本主要包括维护成本、电力损耗和停机成本等。

风力发电机组并网技术

风力发电机组并网技术

风力发电机组并网技术第一篇:风力发电机组并网技术风力发电机组并网技术20世纪90年代,L.Xu, Bhowink, Machromoum, R.Pena等学者对双馈电机在变速恒频风力发电系统中的应用进行了理论、仿真分析和试验研究,为双馈电机在风力发电系统中的应用打下了理论基础。

同时,电力电子技术和计算机技术的高速发展,使得采用电力电子元件(IGBT等)和脉宽调制(PWM)控制的变流技术在双馈电机控制系统中得到了应用,这大大促进了双馈电机控制技术在风电系统中的应用。

八十年代以后,功率半导体器件发展的主要方向是高频化、大功率、低损耗和良好的可控性,并在交流调速领域内得到广泛应用,使其控制性能可以和直流电机媲美。

九十年代微机控制技术的发展,加速了双馈电机在工业领域的应用步伐。

近十年来是双馈电机最重要的发展阶段,变速恒频双馈风力发电机组已由基本控制技术向优化控制策略方向发展。

其励磁控制系统所用变流装置主要有交交变流器和交直交变流器两种结构形式:(1)交交变流器的特点是容量大,但是输出电压谐波多,输入侧功率因数低,使用功率元件数量较多。

(2)采用全控电力电子器件的交直交变流器可以有效克服交交变流器的缺点,而且易于控制策略的实现和功率双向流动,非常适用于变速恒频双馈风力发电系统的励磁控制。

为了改善发电系统的性能,国内外学者对变速恒频双馈发电机组的励磁控制策略进行了较深入的研究,主要为基于各种定向方式的矢量控制策略和直接转矩控制策略。

我国科研机构从上世纪九十年代开始了对变速恒频双馈风力发电系统控制技术的研究,但大多数研究还仅限于实验室,只有部分研究成果在中,在小型风力发电机的励磁控制系统中得到应用。

因此,加快双馈机组的励磁控制技术的研究进度对提高我国风电机组自主化进程具有重要意义。

除了上面提到的双馈风力发电系统励磁控制技术研究以外,变速恒频双馈风力发电系统还有许多研究热点包括:(I)风力发电系统的软并网软解列研究软并网和软解列是目前风力发电系统的一个重要部分。

风电场电力系统的协调控制技术研究

风电场电力系统的协调控制技术研究

风电场电力系统的协调控制技术研究风电场作为一种新兴的清洁能源,在近年来得到了广泛的应用与发展。

然而,它的发展面临很多问题,其中之一就是电力系统的协调控制技术。

本文将重点探讨风电场电力系统的协调控制技术研究。

一、背景分析风电场的电力系统具有很大的不确定性。

风速和风向的变化会直接影响风电发电量的变化,因此必须对风电场中的各个变量进行监测、分析和控制,从而保证风电场的正常运行。

此外,风电场的电力系统并网运行,需要遵循严格的电力系统并网规定,确保电网的安全稳定运行。

因此,风电场的电力系统协调控制技术显得十分重要。

二、协调控制技术的分类风电场电力系统的协调控制技术主要可以分为以下三类:发电控制、场内调度控制和场外调度控制。

1. 发电控制风电场中,每个发电机都要精确控制出力,以确保整个风电场的电力质量与稳定性。

发电控制的核心任务是精确控制风电机组的转速,维持正常工作状态。

这需要根据风电机组的特点确定出一个合理稳态的控制算法,以保持整个风电场的电力输出和机组的稳定运行。

2. 场内调度控制场内调度控制是指对风电场内各设备的协同控制与调度,以最大化风电场的利用率和经济效益。

这需要采用一系列先进的调度算法和控制策略,以提高风电场的发电效率和接入电网质量,从而最大化系统的经济效益。

3. 场外调度控制场外调度控制是指风电场的上游电网和下游负载的协调控制。

它涉及到风电场的电力输送、优先级和安全性等重要因素的保证。

这需要在电网稳定状态下实现准确的电量平衡,避免对电网造成不必要的影响。

三、技术挑战与可能的解决方案对于风电场电力系统的协调控制技术来说,存在一些技术挑战,如下:1. 变电站容量限制风电场的对接电网容量与变电站容量的配合有限,难以满足风电场的高效运行要求。

因此,需要开发出新的变电站容量控制策略和新型高压断路器,以提高变电站的容量和接口容量。

2. 风速不确定性风速的不确定性一直是风电场电力系统的主要问题之一。

这需要采用更为高效的控制策略和算法,以确保电力系统的稳定工作,例如采用适应性控制策略、智能优化算法和动态调度策略。

并网型风力发电机组的调节控制2

并网型风力发电机组的调节控制2

风机采用异步发电技术,存在 功率流向的不确定性,发电机可能 低于同步转速运行,也可能工作在 同步转速之上。在大小发电机软切 换控制过程中须慎重处理。
3、有风轮转速反馈的桨距调节 风力发电机 为了尽可能提高风力机风能转 换效率和保证风力机输出功率平稳, 风力机将进行桨距调整。在定桨距 风力机的基础上加装桨距调整环节, 称为变桨距风力机组。
机组在叶片设计上采用了变 桨距结构。 其调节方法是:
在起动阶段,通过调节变桨 距系统控制发电机转速,将发电 机转速保持在同步转速附近,寻 找最佳并网时机然后平稳并网;
4、变速恒频这种调节方式 是目前公认的最优化调节方式, 也是未来风电技术发展的主要方 向。
在额定风速以下时,主要调 节发电机反力转矩使转速跟随风 速变化,保持最佳叶尖速比以获 得最大风能;
速度控制和直接桨距控制常用 于风力发电机的起动、停止和紧急 事故处理。因而,变桨距风力机的 起动风速较定桨距风力机低,但对 功率的贡献没有意义;停机时对传 动机械的冲击应力相对缓和。
风机正常工作时,主要采用功 率控制。对于功率调节速度的反映 取决于风机桨距调节系统的灵敏度。 在实际应用中,由于功率与风速的 三次方成正比,风速的较小变化将 造成风能较大变化,风机输出功率 处于不断变化中。
通常系统设计有两个不同功率 不同极对数的异步发电机。大功率 高转速的发电机工作于高风速区, 小功率低转速的发电机工作于低风 速区,由此来调整尖速比λ ,实现追 求Cp最大下的整体运行控制。
定桨矩风机的攻角一般设定在0°。 在不同风频密度的地区可根据具体情况 在安装时予以调整,但须充分考虑到对 于风机失速点的影响。从设计的角度考 虑,叶片的翼形难以做到在失速点之后 功率恒定,通常都有些下降。因其发生 在高风速段,对发电量有一定影响。
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风力发电机组并网控制与功率协调技术
随着资源的匮乏和环境保护的呼声日益高涨,可再生能源成为热门话题。

风力发电作为其中的重要一环,其并网控制与功率协调技术的研究和应用显得尤为重要。

下文将从风力发电机组的并网控制和功率协调两个角度进行论述,展示风力发电的发展现状和未来趋势。

1. 风力发电机组的并网控制技术
风力发电机组的并网控制是指将风力发电机组的电能输出与电网进行连接,实现发电功率的传输和利用。

1.1 并网方式及控制策略
目前,常见的风力发电并网方式有直驱式和机械变速器式。

直驱式风力发电机组将风轮与发电机直接连接,无需机械传动装置,具有结构简单和可靠性高的优点。

而机械变速器式则通过机械变速装置将风轮的转速与发电机的额定转速匹配,提高发电效率。

在风力发电机组的并网控制中,需考虑风速、电网频率和功率等因素。

根据这些因素的变化,可以采用最大功率点跟踪(PPT)和恒速控制等策略,实现发电机组的最佳工作状态和最大发电功率输出。

1.2 并网保护与电网稳定性
风力发电机组并网时,需考虑对电网的保护和稳定性。

并网保护主要包括过流保护、过频保护和过压保护等,通过在风力发电机组并网过程中监测和控制这些保护参数,确保电网运行的安全可靠。

另外,风力发电机组并网还需关注电网稳定性。

由于风力发电机组输出功率的波动性,可能会对电网频率和电压产生影响。

因此,需要通过有功和无功功率的控制,实现风力发电机组与电网的无缝衔接,提高电网的稳定性。

2. 风力发电机组的功率协调技术
风力发电机组的功率协调是指通过合理的控制手段,使不同风力发电机组之间的功率输出协调一致,提高整个风电场的发电效率。

2.1 多机组的功率协调
在大型风电场中,通常会有多台风力发电机组并列运行。

为了协调多机组之间的功率输出,减小风力发电机组之间的相互影响,可以采用功率控制策略。

这些策略主要包括基于功率参考值的PID控制、模型预测控制(MPC)和群控制等。

2.2 风电场的功率调度
风电场的功率调度是指根据电网需求和风力资源情况,合理分配和利用风力发电机组的功率输出。

通过对风电场内风力发电机组的控制和协调,可以实现风电场的灵活运行。

同时,通过智能化、自动化的管理系统,对风电场的发电功率进行预测和调度,可以提高风电场的经济性和可靠性。

3. 风力发电机组并网控制与功率协调技术的挑战与展望
风力发电机组并网控制与功率协调技术在实际应用中还面临着一些挑战。

首先,电网规模扩大和风电装机容量的增加,给并网控制带来了更高的要求。

其次,由于风能资源的时空变化,风力发电机组的输出功率存在较大波动,导致功率协调难度增加。

面对挑战,未来的发展方向主要集中在以下几个方面。

一是加强风电设备的智能化和自主化,提高功率协调的精度和实时性。

二是研究和应用先进的控制算法和策略,提高风力发电机组的并网效率和稳定性。

三是推动风电技术的协同发展,结合其他新能源技术,实现多能源的互补和综合利用。

综上所述,风力发电机组并网控制与功率协调技术的研究和应用对于提高风力发电的效率和可靠性至关重要。

随着技术的不断创新和进步,相信在未来将能够更好地解决并网控制与功率协调方面的问题,实现可持续能源的发展和利用。

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